08年内蒙古地区物理学科二轮复习课件9.ppt

第九讲热学 知识结构 热学 内能 能源的利用 分子动理论 物质是由大量分子组成的分子在永不停息地作无规则运动分子间存在相互作用的引力的斥力 内能 分子动能分子平均动能温度分子势能物体的内能 热力学定律 热力学第一定律热力学第二定律永动机不可能能源的开发和利用绝对零度不可到达 气体 气体分子运动的特点气体的三个状态参量气体状态变化 例1 若已知阿伏伽德罗常数 物质的摩尔质量 摩尔体积 则可以计算出 a 固体物质分子的大小和质量b 液体物质分子的大小和质量c 气体分子的大小和质量d 气体分子的质量和分子间的平均距离 例2 将1 0cm3的油酸溶于酒精 制成200cm3的油酸溶液 已知1 0cm3溶液有50滴 现取1滴油酸溶液滴在水面上 随着酒精溶于水 油酸在水面上形成一单分子薄层 若测出这薄层的面积为0 2m2 试估算油酸分子的直径 例4 下述现象中能说明分子在做热运动的是 向一杯清水中滴入一滴红墨水 不搅动 过一段时间全杯水都变成红色 空气的流动 河水流动 空气中灰尘的运动 例5 关于布朗运动 下列说法中正确的是 布朗运动就是液体分子的无规则运动 液体的温度越高 布朗运动越激烈 悬浮的固体颗粒越小 布朗运动越明显 随着时间的延续 布朗运动逐渐变慢 最终停止 例6 下列说法中正确的是 用手捏面包 面包体积缩小了 证明分子间有间隙 碎玻璃不能拼合在一起 说明分子间斥力起作用 封闭在容器中的气体很难被压缩 证明分子间有斥力 固体很难被拉伸 也很难被压缩 说明分子间既有引力又有斥力 例7 分子间的相互作用力由引力和斥力两部分组成 则a 引力和斥力是同时存在的b 引力总是大于斥力 其合力总表现为引力c 分子之间的距离越小 引力就越小 斥力就越大d 分子之间的距离越小 引力就越大 斥力就越小 例8 下列说法中正确的是a 物体的分子热运动动能的总和就是物体的内能b 对于同一种气体 温度越高 分子平均动能越大c 要使气体的分子平均动能增大 外界必须向气体传热d 一定质量的气体 温度升高时 分子间的平均距离一定增大 例9 设r0表示两分子间平衡位置的距离 两个同种分子从原来间距大于r0开始 相互靠近到小于r0的过程中 分子间势能变化情况是 始终增大 始终减小 先增大后减小 先减小后增大 例10 有关物体的内能 以下正确的是 a 1g0 的水的内能比1g0 冰的内能大b 电流通过电阻后电阻发热 它的内能增加是通过 热传递 方式实现的c 气体膨胀 它的内能一定减少d 橡皮筋被拉伸时 分子间势能增加 例11 如图中容器a b各有一个可自由移动的轻活塞 活塞下面是水 上面是大气 大气压恒定 a b的底部由带有阀门k的管道相连 整个装置与外界绝热 原先 a中水面比b中高 打开阀门 使a中的水逐渐向b中流 最后达到平衡 在这个过程中 大气压力对水做功 水的内能增加 水克服大气压力做功 水的内能减少 大气压力对水不做功 水的内能不变 大气压力对水不做功 水的内能增加 例13 下列说法正确的是a 第一类永动机不可能制成 因为它违反了能量守恒定律b 第二类永动机不可能制成 因为它违反了能量守恒定律c 机械能可以全部转化成内能 同时不引起其他变化d 内能可以全部转化成机械能 同时不引起其他变化 例14 1997年诺贝尔物理学奖授与朱棣文等3人 以表彰他们在激光冷却和捕获原子的方法所作出的贡献 目前已应用激光将原子的温度冷却到10 12k的数量级已经非常接近0k 下列关于 0k 说法中正确的是 a 0k即0 随着科学的发展是可以达到的b 0k即0 只能无限接近 但不可能达到c 0k即绝对零度 随着科学的发展是可以达到的d 0k即绝对零度 只能无限接近 但不可能达到 例15 在温度均匀的液体中 一个小气泡由液体的底层缓慢地升到液面 上升过程中气泡的体积不断增大 则气泡在浮起过程中 放出热量 吸收热量 不吸热也不放热 无法判断 例16 金属制成的汽缸中装有柴油和空气的混合物 有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是a 迅速向里推活塞b 迅速向外拉活塞c 缓慢向里推活塞d 缓慢向外拉活塞 例17 一钢筒内装有压缩空气 当打开阀门后 气体迅速从阀门冲出 很快筒内气体的压强与大气压强p0相同 然后立即关闭阀门 如果钢瓶外部环境保持温度不变 经较长时间后筒内气体的压强a 等于p0b 大于p0c 小于p0d 无法判定 pa p0 gh1 pb pa gh p0 g h1 h2 p1s mg p0s p2s mg p0s 再见 m1 m2 gsin30 f m1 m2 a f m1 m2 gcos30 物质是由大量分子组成的 实验基础 油膜法实验石墨表面原子排布图分子的大小 10 10m阿伏加德罗常数 na 6 02 1023mol 1纳米技术 返回 分子在永不停息的作无规则运动 扩散现象布朗运动分子热运动 返回 分子间存在相互作用的引力和斥力 分子间存在一定的空隙分子存在相互作用的引力分子间存在相互作用的斥力分子间同时存在着相互作用的引力的斥力 分子间存在相互作用的引力和斥力 返回 分子平均动能 分子动能 分子作热运动所具有的动能分子的平均动能 所有分子动能的平均值温度是分子平均动能大小的标志 平均动能与平均速率 返回 分子势能 分子势能分子势能随分子间距离的变化分子势能的大小与物体的体积的关系 返回 物体的内能 物体的内能 所有分子做热运动的动能和分子势能的总和 叫做物体的热力学能影响内能大小的宏观物理量 质量 温度 体积内能与机械能 返回 热力学第一定律 改变内能的方式 做功与热传递热力学第一定律 能量守恒定律 返回 中微子 热力学第二定律 表述一 不可能使能量从低温物体传递到高温物体而不引起其它变化表述二 不可能从单一的热源吸收热量并把它全部用来作功 而不引起其它变化自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性 热传导 气体的扩散 机械能和内能的转化 能量耗散等 返回 第一类永动机 第一类永动机 第二类永动机 返回 能源的开发和利用 能源 能够提供可利用能量的物质 常规能源 煤 石油 天然气 新能源 水能 太阳能 风能 生物质能 地热能 海洋能 核能 资源短缺 环境污染 水能 风能 太阳能 生物质能 海洋能 核能 返回 气体分子运动的特点 气体分子可以在空间自由运动气体分子在永不停息地做无规则运动 分子间频繁地发生碰撞气体分子运动的速率按照一定的规律分布 表面出 中间多 两头小 的分布规律 理想气体 把气体分子看作是没有相互作用的质点理想气体的内能就分子的总动能 返回 气体的状态参量 温度t温度描述气体分子无规则运动的剧烈程度t t 273 15kt t 273k体积v气体的体积就是指气体所充满的容器的体积 压强p压强是由于气体分子频繁的撞击器壁而产生的 气体的压强大小与气体分子的平均动能有关与分子的密集程度有关 返回 气体的状态变化 等温过程等容过程等压过程绝热过程 返回 阿伏加德罗常数 计算分子的大小 包括体积和直径 计算分子的